Pt 상대전극 제조 방법 및 조건 다양화에 따른 염료감응형 태양전지 특성 연구

신인영(Inyoung Shin),손민규(Min-Kyu Son),김진경(Jin-Kyoung Kim),최진호(Jin-Ho Choi),최석원(Seok-Won Choi),김희제(Hee-Je Kim) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7

염료감응형 태양전지(Dye-sensitized solar cell: DSC)는 광전극, TiO₂, 염료, 전해질, 촉매가 코팅된 상대전극으로 이루어져 있다. 광전극에 태양광이 입사하면 염료분자가 여기하여 전자를 내놓고 생성된 전자는 TiO₂ 전도대를 지나 상대전극으로 이동하여 전류를 생성한다. 상대전극 표면에서 전해질의 산화, 환원 반응이 일어날 때 촉매의 역할이 중요하며 그 중 Pt는 촉매로써 널리 쓰이는 물질이다. 본 연구에서는 상대전극의 Pt 코팅을 Sputtering 방식과 Solution을 제작하여 코팅하는 방식, Pt Paste를 도포하여 코팅하는 방식 하에 조건을 다양화하여 상대전극을 제작하였다. 제작된 상대전극으로 완성된 DSC의 I-V특성과 EIS를 이용하여 내부 전기임피던스와 Cyclic Voltammetry를 측정하여 분석하였다.

무선 센서네트워크에서 노드의 에너지와 연결성을 고려한 클러스터 기반의 백본 생성 알고리즘

신인영 ( Inyoung Shin ),김문성 ( Moonseong Kim ),추현승 ( Hyunseung Choo ) 한국인터넷정보학회 2009 인터넷정보학회논문지 Vol.10 No.5

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)는 기존의 애드혹 네트워크(Ad-hoc Networks)보다 제한된 노드 자원, 배터리의존성과 같은 제약사항을 가진다. 이러한 이유로 기존의 방법들과는 다른 형태의 에너지 효율적인 라우팅 연구가 진행되었지만 여전히 많은 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 노드의 에너지와 차수를 고려한 클러스터 기반의 백본 생성 알고리즘을 제안한다. 클러스터링과 같은 계층구조 방식은 본질적으로 데이터 집중 및 융합에 유리한 장점이 있으며, 클러스터 헤드의 관리에 의해서 일반 노드들을 조정하여 전력 소모도 낮출 수 있다. 또한 백본을 구성하는 백본노드만 라우팅정보를 유지하여 제어트래픽과 같은 통신오버헤드를 크게 줄일 수 있으며, 깨어있는 노드의 수를 최소화할 수 있다. 그러나 백본노드들은 비백본 노드의 트래픽을 모두 처리해야 하므로 에너지 소모가 크다. 따라서 에너지레벨 또는 차수가 높은 노드를 클러스터헤드로 선정해서 강건한 백본을 형성하고, 헤드 주변 노드 간 패킷전달의 역할을 분산함으로써 전체 네트워크라이프타임(Network Lifetime)을 증가시킬 수 있는 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존 연구에 비해 클러스터헤드의 잔여에너지측면에서 약 10.36%, 차수측면에서 약 24.05%의 성능 향상을 보이며, 네트워크 라이프타임도 향상되었다. Routing through a backbone, which is responsible for performing and managing multipoint communication, reduces the communication overhead and overall energy consumption in wireless sensor networks. However, the backbone nodes will need extra functionality and therefore consume more energy compared to the other nodes. The power consumption imbalance among sensor nodes may cause a network partition and failures where the transmission from some sensors to the sink node could be blocked. Hence optimal construction of the backbone is one of the pivotal problems in sensor network applications and can drastically affect the network`s communication energy dissipation. In this paper a distributed algorithm is proposed to generate backbone trees through robust multi-hop clusters in wireless sensor networks. The main objective is to form a properly designed backbone through multi-hop clusters by considering energy level and degree of each node. Our improved cluster head selection method ensures that energy is consumed evenly among the nodes in the network, thereby increasing the network lifetime. Comprehensive computer simulations have indicated that the newly proposed scheme gives approximately 10.36% and 24.05% improvements in the performances related to the residual energy level and the degree of the cluster heads respectively and also prolongs the network lifetime.

강건한 다중홉 클러스터 기반 백본 생성 알고리즘

신인영 ( Inyoung Shin ),김문성,추현승 ( Hyunseung Choo ) 한국정보처리학회 2008 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.15 No.1

본 논문에서는 무선 센서네트워크에 적합한 백본을 형성하여 특정 노드 집합들만 라우팅에 참여하게 함으로써 데이터를 전달하기 위한 오버헤드와 깨어있는 노드의 수를 최소화한다. 이때 백본을 형성하는 노드들은 일반 노드에 비해서 에너지 소모가 크므로 노드의 잔여에너지와 차수를 고려하여 강건한 백본을 형성하여 네트워크의 라이프타임을 증가시키는 것이 중요하다. 그러므로 본 논문에서는 에너지레벨이 높은 노드를 클러스터헤드로 선정해서 강건한 백본을 형성하고, 헤더 주변에 많은 노드들을 배치하여 패킷전달의 역할을 분산함으로써 네트워크 라이프타임을 늘린다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존 연구에 비해 클러스터헤드의 잔여에너지측면에서 약 58.6%, 차수측면에서 약 79.42%의 성능 향상을 보인다.

온라인 혼합형 수업과 비실시간 수업에 대한 한국 대학생의 인식과 학업 성취도

신인영 ( Inyoung Shin ) 사단법인 아시아문화학술원 2021 인문사회 21 Vol.12 No.6

코로나19 사태로 인해 전 세계적으로 교육전반에 걸쳐 온라인수업이 불가피한 상황에서 온라인수업의 효과성과 만족도가 중요한 관심사가 되었다. 본 연구의 목적은 비실시간 동영상(AV)수업과 비실시간 동영상수업과 실시간 온라인 Zoom 플랫폼 수업을 함께 실시한 혼합형 온라인(BE) 수업의 효과성을 비교분석하는 것이다. 연구방법은 한국 대학생을 대상으로 한 그룹은 AV수업을, 다른 그룹은 BE수업을 한 학기 동안 실시한 후 학생들의 학업성취도와 수업에 대한 인식도를 조사하였다. 연구 도구로는 영어능력 평가를 위한 사전ㆍ사후 테스트와 학생의 인식도 조사를 위한 설문지를 사용하였다. BE수업의 학생들은 AV수업 학생들에 비하여 학업성취도의 평균이 상승하였으며 수업에 대한 만족도, 수업 효과성, 수업 적절성에 있어서 높은 인식도를 보여주었다. 이는 BE수업이 교사와 학습자 간 다양한 상호작용을 기반으로 하여 효과적인 수업모형을 제시함을 알 수 있다. As the COVID-19 outbreak resulted in online learning an unavoidable option for learners in educational contexts worldwide, the efficiency and satisfaction of online learning have become a major cause of concern. This study aimed to compare the efficiency of an asynchronous video (AV) class and a blended e-learning (BE) class. To this end, it attempted to practice the AV class and BE class at a university in Korea for a semester and examined academic performance and perceptions of AV and BE participants. A pre-test and post-test of English proficiency and a questionnaire were used as research tools. It was found that students of the BE class showed higher academic performances and perceived better in terms of class satisfaction, efficiency and appropriateness than those of the AV class. This result indicates that BE classes appear to provide a more efficient online class model for students.

‘스마트폰 의존’이 전통적 미디어 이용과 전통적 커뮤니케이션 방식에 미치는 영향

김용찬(Yong-Chan Kim),신인영(Inyoung Shin) 한국방송학회 2013 한국방송학보 Vol.27 No.2

우리나라 대학생의 행복감에 미치는 성격요인과 자기평가의 영향: 위계적 회귀분석

전수경 ( Sookoung Jun ),신인영 ( Inyoung Shin ) 사단법인 아시아문화학술원 2021 인문사회 21 Vol.12 No.6

본 연구의 목적은 5가지 성격요인(주도성, 우울감, 배려심, 면밀함, 판단력)과 자기평가의 2가지 요인(자기이해, 자기효능감)이 대학생의 행복지수에 미치는 영향을 위계적 회귀분석 방법으로 분석하는 것이다. 본 연구는 한국직업능력개발원에서 제공하는 「한국교육고용패널(KEEP) II」(2019) 3차년도 자료 8,485건 중 5,283명 대학생의 자료를 활용하였다. 5요인 성격요인 검사와 자기이해 척도 점수를 분석하였다. 위계적 회귀분석 결과, 성격요인에 자기평가요인을 추가한 모형 2의 설명력은 성격요인만을 고려한 모형 1보다 높았다. 대학생의 행복지수를 향상시키는 7개의 변수들 간 상대적 영향력을 살펴보면, 우울감이 가장 크고, 자기이해도, 자기효능감, 주도성, 배려감 순으로 나타났다. 본 연구의 결과는 대학생들이 자신의 성격을 이해하고 자신을 긍정적으로 평가하도록 돕는 프로그램을 설계하는데 도움을 제공할 것이다. The purpose of this study is to investigate the influence of five personality factors (initiative, depression, consideration, accuracy, judgment) and two factors of self-evaluation (self-understanding, self-efficacy) on the sense of well-being of college students with hierarchical regression analysis. This study used data from 5,283 university students among 8,485 data from the 3rd year of the ‘Korean Education & Employment Panel (KEEP) II’ (2019) provided by the Korea Vocational Training Institute. The 5-factor personality test and self-understanding scale scores were analyzed. The explanatory power of Model 2, in which the self-evaluation factors were added to the personality factors was higher than that of Model 1, which only includes personality factors Looking at the relative influence between variables that improve the happiness of college students, depression was the largest, followed by self-understanding, self-efficacy, initiative, and a sense of consideration. The results of this study will help design some programs to assist college students to understand their personality and to evaluate themselves positively.

TiCl₄ 산화도에 따른 염료감응형 태양 전지의 compact layer 특성연구

김진경(Jin-Kyoung Kim),서현웅(Hyunwoong Seo),신인영(Inyoung Shin),최진호(Jin-Ho Choi),최석원(Seok-Won Choi),김희제(Hee-Je Kim) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7

최근 값비싼 원자재 값을 이유로 경제적 한계를 보이고 있는 실리콘 태양전지의 대안으로 경제성, 청정성을 갖춘 염료감응형 태양전지(DSC : Dye-sensitized solar cell)가 주목받고 있다. DSC의 광전극은 염료가 흡착 되어있는 다공성의 Titanium dioxide(TiO₂)와 fluorine-deped tin oxide(FTO) glass 로 이루어지는데 빛을 조사하면 염료 분자가 포톤을 흡수해 여기 하면서 전자를 방출하게 되고 이 전자는 dye/TiO₂, TiO₂/FTO 두 계면을 지나 기전력을 발생시킨다. 이때 일부 FTO표면과 전해질이 접촉하는 면에서 발생하는 재결합은 DSC의 기능을 저하시키는 원인중 하나이다. 이러한 재결합은 TiCl4 처리를 통해 TiO₂와 FTO 사이에 TiO₂ compact layer를 삽입함으로써 방지할 수 있다. 하지만 TiCl₄는 공기 중에서 산소와 접촉하여 쉽게 산화된다. 본 연구에서는 compact layer 제작에 사용되는 TiCl₄용액의 산화에 따른 DSC의 출력 특성과 내부 임피던스의 변화를 측정, 분석함으로써 compact layer 제작에 사용되는 TiCl₄ 용액의 산화가 DSC의 특성에 주는 영향에 대해 연구하였다. 그 결과 산화가 진행된 TiCl₄를 처리하여 compact layer를 삽입 한 경우 출력전류가 가장 높게 나타났다.

파이버 레이저 투명 전극 식각을 통한 염료감응형 태양전지 효율 상승 연구

손민규(Min-Kyu Son),서현웅(Hyunwoong Seo),신인영(Inyoung Shin),김진경(Jin-Kyoung Kim),최진호(Jinho Choi),최석원(Seok-Won Choi),김희제(Hee-Je Kim) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.12

Dye-sensitized solar cell (DSC) is a promising alternative solar cell to the conventional silicon solar cell due to several advantages. Development of large scale module is necessary to commercialize the DSC in the near future. A scribing technology of the transparent conductive oxide (TCO) is one of the important technologies on the fabrication of DSC module. A quality of the scribed line on the TCO has a decisive effect on the efficiency of DSC module. Among several scribing technologies, the fiber laser is a suitable for scribing the TCO more precisely and accurately because of their own characteristics. In this study, we try to improve the quality of the TCO scribed line by using the fiber laser. Consequently, the operating parameter of fiber laser is optimized to get the TCO scribed line with good quality. And the fiber laser scribing technology of the TCO is applied to the fabrication of the DSC with optimal operating parameter, operating current 3900㎃. As a result, the current density and fill factor are improved and the total efficiency is increased because the internal resistances of DSC such as TCO sheet resistance and the resistance concerned to the electron movement in the TiO2 are reduced. This is analyzed by the electrochemistry impedance spectroscopy (EIS) and the equivalent circuit model of the DSC.

금속 화합물을 이용한 염료감응형 태양전지의 반사 방지막 연구

최진호(Jin-Ho Choi),서현웅(Hyunwoong Seo),김진경(Jin-Kyoung Kim),신인영(Inyoung Shin),다니엘(Daniel Ludeman),김희제(Hee-Je Kim) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7

염료감응형 태양전지의 효율을 높이기 위해서 셀의 표면에 반사 방지막을 코팅하여 제작하였다. 반사 방지막에 사용된 Source는 zinc-cholride, zomc-acetate, zinc-nitrate 그리고 commercial ZnO Coating Solution을 사용하였다. 이 source들의 종류, 농도, 온도를 변수로 하여 실험을 진행하였고, 각 과정마다 Photo-Meter를 이용하여 FTO 기판의 투과율을 측정하였다. 측정 후 도출된 최적의 조건으로 높은 투과율의 FTO 기판을 만들었고, 그 위에 TiO₂를 Doctor-blade 방법으로 도포하여 광전극으로 사용하였다. 상대전극과 결합하여 전해질을 주입하여 셀을 완성한 후 solar simulator를 이용하여 1sun(100mW/㎠, AM 1.5)에서 셀의 효율을 측정하였다. 측정결과 ZnO 반사 방지막을 코팅한 셀의 광 투과율이 향상되었고, I-V Curve 분석 결과 효율 역시 증가되는 것을 관찰할 수 있었다.

염료흡착 시간에 따른 염료감응형 태양전지의 출력 특성 및 내부 임피던스 분석

김희제(Hee-Je Kim),이정기(Jeong-Gee Lee),서현웅(Hyunwoong Seo),손민규(Min-Kyu Son),신인영(Inyoung Shin),안태풍(Taepung An),김진경(Jin-Kyoung Kim) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.1

Dye-sensitized solar cell (DSC) has been expected to be an alternative to the conventional silicon solar cell due to simple manufacturing process and low fabrication casts. In order to improve productivity of DSC, we attempted to optimize the required time of the adsorption process. According to the change in the adsorption time from 1 to 24h, We analyzed the output characteristics and the change of internal impedance. As a result, The outputs of DSC were continuously increased until 12h of the adsorption time and remained the same after that. Also, We reconfirmed this result that 12h was optimum adsorption by the analysis of the electrochemical impedance spectroscope because the internal impedance was similar to the output.